关于半导体设备业的攻坚思考

2021-03-23 13:49:04 32

中国半导体产业的“痛点”主要在于对EDA工具和IP,半导体设备和材料的依赖,巨大的技术差距以及缺乏领先的人才。因此,我们必须保持清醒,只要保留“痛点”,工业发展的“命脉”就掌握在他人的手中,不可避免地要经受各种压制。

半导体设备
在中国半导体产业的发展中,对大量设备进口的依赖一直令人担忧。美国经常用它来勒索我们。但是,半导体设备和材料行业的突破非常困难,但不能被延迟。显然,解决这些“痛点”并不是一天的工作,而且相当困难,因为这相当于在短时间内挑战西方在过去100年中积累的工业基础。

  先入为主


从芯片制造业的角度来看,存在“先入为主”的问题。众所周知,“一个生成设备,一个生成过程和一个生成设备”。这意味着设备,过程和设备之间的相互依赖。只要有先进的半导体制造设备,就可以实现器件的批量生产。设备的批量生产可以比作“金钱印刷机”。每个铸造硅芯片的售价高达1,000-2,000美元(8英寸长),甚至更高。生产线的月生产能力可高达20,000至100,000条。因此,合格芯片的输出值非常高。其中,半导体设备的稳定运行在保证中起着根本作用。业界曾经比较过,只要他们有钱并购买半导体设备,就可以生产该设备。它表明,半导体设备的功能是如此强大,以至于无法与之分离。


从技术角度来看,一旦确定了器件的制造工艺,就固定了相应的半导体设备,即使也称为PVD,也无法将它们彼此替换,否则必须重新调整工艺,并且涉及到设备的可靠性。因此,芯片制造商的工艺设备选择与其工艺技术来源是一致的。例如,如果UMC从IBM购买了铜互连技术,则UMC购买的设备必须与IBM同步,即设备的制造商和型号,包括设备的详细信息。但是,中国的芯片制造业起步较晚。例如,中芯国际开始开发工艺技术时,就是从日本引进了一些技术。当时,当它开发自己的工艺技术时,几乎所有设备都使用了美国和日本等设备,这导致该设备在中国的使用。生产线上的进口设备是“抢先”产品,因此国产设备几乎没有试错的机会。

半导体设备攻坚的思考

除非中国芯片制造商从设备工艺开发阶段直接使用家用设备,否则此类设备将大量使用家用设备。但是马上就有另一个问题。在这一阶段,国产设备的性能必须满足基本要求,并且国内芯片制造商之间必须有足够的信任。在实际情况中,由于对家用设备的研发投入少,并且缺乏反复试验的机会,因此很明显存在这种或实际存在的问题,芯片制造商不太可能会这样做。处于已批量生产的生产线中。帮助家用设备进行耗时且成本高昂的反复试验过程。在这方面,这是不科学的。因此,随着时间的流逝,这种复杂的问题仍然存在。只要有可能进口设备,家用半导体设备就不会有很多机会。这是现阶段家用设备面临的现状。

  半导体设备和工艺集成


在1980年代,购买的半导体设备(例如蚀刻机)仅负责设备的硬件功能,例如蚀刻速率和蚀刻均匀性。购买设备后,客户必须开发自己的工艺技术以满足批量生产设备的需求。结果,问题非常严重,因为如果没有设备制造商的合作,几乎不可能仅依靠客户来开发工艺技术,因此这通常会减慢设备的批量生产。


随着对设备和技术集成的需求不断增加,以促进半导体产业的进步。装备行业迈出了非常困难的第一步。它开始研究和开发在设备上实现该过程的方法。众所周知,这两个学科需要不同的才能。同时,必须建立一个过程测试线。但是,从设备购买到测试线的操作和维护,都必须维护过程测试线。这些方面的成本很高,但是这条艰难的道路最终使设备制造商得以通过。今天售出的设备是一种特定过程的实现,该过程可以立即在客户的生产线上投入使用。它流向整个芯片生产线。薄膜的成功起到了保证的作用,半导体设备的价值已经从每单位数十万美元增加到几百万美元甚至更高,这反映了它的价值。这也是半导体设备行业跨界成功的体现。

  反复试验的机会


半导体设备的研发过程必须从原型开始,经过大量修改,将逐渐成为产品销售。对于任何新产品,都需要反复试验的过程,因为开始时的原型必须有更多的故障。撇开常规设备的最低要求,两次故障之间的MTBF平均时间之间的间隔要大于200,并且要反复试验和发现错误。发现了问题,并进行了许多修改,满足了设备的出厂要求。 。


但是,提供试错机会的问题更加复杂,涉及设备制造商和芯片制造商各自的利益。


从国内设备制造商的角度来看,有两个要求:一是行业现状,设备制造商仍无法建立自己的工艺测试线,缺乏半导体工艺能力和人才。二是支持和信任设备的本地化。给足够的机会。

但是,从芯片制造商的角度来看,一方面是提供的原型设备应首先达到几乎可用的状态,另一方面是设备的调试需要大量的人力,财力和物力。这个成本很高。芯片制造商不应该使用它。忍受忍受。


这种矛盾可以在国外解决。通常,那些大型设备制造商会建立自己的部分过程测试线。它有两个功能。一个是客户可以使用其中间工艺硅晶片来实施下一个工艺并验证设备。实用性,例如要求实现电介质蚀刻的长宽比为1:100,以及用于尝试和错误处理的另一种自行开发的设备等。外国客户的设备订购过程通常取决于某种特定类型的设备的实现。过程。因此,设备制造商有必要建立自己的部分过程测试线。


如今,家用设备已上升了几步,至少在光伏,LED等行业已得到充分证实。然而,集成电路设备的本地化仍然不足,但是质量已经提高。


因此,为解决提供试错机会的问题,可能有必要建立以国家资助为主要支持的工艺测试线,使国产半导体设备,材料等首先通过测试的资格证明。生产线,然后进入合格的芯片生产线才能通过。只有这样,批量生产的评估才能在芯片生产线中输入设备购买顺序。


显然,需要探索该过程测试线的工作模式,为什么不能分解这么长时间的症结,但必须不断改进,并不断加以改进。

  加速本地化


在这个阶段,主要依靠进口设备和材料的中国半导体产业的发展仍在继续,并且是可取的。但是,美国继续使用“实体清单”和“瓦塞纳尔条约”来控制出口,这使中国半导体产业的发展受到制衡。其他人不能自治的教训令人印象深刻。



从中国半导体产业的发展来看,只要进口设备能够继续发展,该行业可能仍希望保持现状。像任正非一样,只有少数人具有远见和危机感。因为拥有“胆量”是第一位的,但是拥有力量更重要。此外,从中国进口集成电路的数量逐年增加也反映出中国离不开全球化的支持。
半导体设备攻坚

因为对于中国芯片制造商来说,他们习惯于相对容易运行的进口设备型号。对于某些设备制造商来说,他们承认存在差距,并认为现状会更持久,这将有助于他们赶超。相反,当本地化临近时,对设备制造商的压力将更大。


因此,满足现状并谨慎对待设备国产化可能是现阶段的主流思想。我相信只有当美国的出口政策紧缩并且国内芯片生产线感到压力,使设备本地化成为议程时,整个行业才会有紧迫感。这可能是现状和错综复杂的心态。因此,在这个千载难逢的好时机这个阶段,我们必须牢牢抓住它。


面对行业发展中的“痛点”,没有退缩,也没有fl幸,只有勇敢面对。尽管困难很大,但它涉及诸如工业基础之类的基本问题,但是必须从一个步骤开始,并有计划地召集优秀的国内部队来克服困难。


因此,首先,我们决不能失去信心。我们必须完全相信自己的能力。中国的半导体产业处于特定的环境中,有其优缺点。其优势可以得到国家资金和庞大的中国市场的支持。此外,在危机时刻,中国可以拥有统一的意志和统一性。缺点是西方一直无法理解,并且非常担心中国半导体产业的实力将超过它们。因此,它竭尽所能抑制中国半导体产业的发展,阻止我们参与全球化。


我们必须相信,全球化和本地化是两条不同的道路,对现阶段中国半导体产业的发展至关重要。我们的政策是尽可能充分利用全球化,同时决不放弃本地化。 。尽管本地化既困难又昂贵,但这是提高竞争力的有效手段之一。显然,我们必须充满信心。我相信,中国的半导体产业将能够通过部分本地化努力克服各种困难和障碍,并打破西方的禁令。运气的“鸿沟”是中国半导体产业发展到必须觉醒的时候。

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